Galvanizarea galvanică a metalului: tehnologie, echipament

Galvanizarea galvanică este eficientă și ieftină și, prin urmare, un mod obișnuit de protejare a metalelor feroase de coroziune. Cel mai adesea este utilizat în fabricarea de hardware și dispozitive de fixare, precum și de plasă de oțel.

Metode de acoperire cu zinc

Gravarea anticorozivă se realizează în diverse moduri, iar durata de viață a stratului de acoperire depinde de grosimea stratului protector.

Metoda de acoperire depinde de proprietățile necesare, de dimensiunile produsului și de condițiile de funcționare ulterioară.

Cel mai simplu și mai tehnologic, dar insuficient rezistent la efectele mecanice ale stratului protector este galvanizarea la rece cu ajutorul solurilor, în care este conținut un conținut înalt de pulbere de zinc foarte dispersat.

Prin volumul producției de galvanizare pe locul doi scufundare la cald galvanizarea. Acoperirea obținută în acest mod, de înaltă calitate și durabil, dar nesigur pentru mediu, deoarece topitura de zinc este folosit, dar încă pentru a menține temperatura ușor mai mică de 500 ° C, necesită o cantitate mare de energie electrică, metode chimice de pregătire a suprafețelor.

Foarte similar cu galvanizarea la cald o metodă mai tehnologică, dar mai puțin eficientă de aplicare a difuziei termice a stratului protector. Se utilizează atunci când sunt impuse cerințe ridicate asupra grosimii și aspectului stratului de acoperire.

O altă metodă de galvanizare este pulverizarea termo-gazoasă, care este utilizată pentru a proteja obiectele voluminoase și structurile care nu pot fi plasate în cadă.

Galvanizarea este lipsită de multe dezavantaje ale altor metode de acoperire și are aspectele sale pozitive.

Avantajele galvanizării galvanice

Metoda de depunere a stratului de zinc prin electroliză este cea mai obișnuită.

Principalul avantaj, din cauza căruia galvanicul galvanizarea metalului, este un grad ridicat de protecție a suprafeței materialului împotriva coroziunii. Un strat subțire de zinc mărește durata de viață a produselor de mai multe ori și, prin urmare, reduce costul întreținerii și înlocuirii acestora.

Acoperirea este netedă, fără dungi și picături, forma și dimensiunea produsului sunt păstrate. Se poate aplica obiectelor oricarei, chiar si celei mai complexe.

Acoperirile decorative netede și lucioase nu necesită tratament suplimentar în majoritatea cazurilor.

În plus, chiar procesul de aplicare a stratului de zinc necesită costuri reduse, iar agregatele galvanice au o productivitate ridicată.

Dezavantaje ale galvanizării galvanice

Metoda de aplicare a stratului de protecție prin electroliză nu este lipsită de deficiențe.

Principalul dezavantaj este aderența scăzută a zincului la metal, din cauza căreia suprafața produsului trebuie curățată cu atenție.

Dezavantajul este și formarea de deșeuri toxice în procesul de acoperire, care necesită curățare serioasă.

Nerespectarea regimurilor poate duce la umplerea metalelor de bază cu hidrogen, ceea ce duce la fragilitatea produsului în sine și la deteriorarea calității stratului de acoperire.

Principiul de funcționare

Galvanizarea galvanică se bazează pe principiul acțiunii de protecție, determinată de diferența dintre potențialele electrochimice ale zincului și fierului. Deoarece zincul are un potențial electrochimic mai mic, stratul de acoperire este o protecție protectoare a metalelor feroase. Adică, într-un mediu umed de coroziune electrochimică, este el.

Oxidarea fierului produce oxizi care au un volum mai mare decât metalul original. Filmul de oxid devine slab și trece oxigenul la metalul care nu a fost încă oxidat. Si pe zinc in timpul oxidarii, pelicula se formeaza subtire si densa, nu lasa oxigenul in metal, protejand nu numai acoperirea, ci si metalul sub care se afla.

Tipuri de galvanizare galvanică

Galvanizarea galvanică este o tehnologie care este o electroliză, adică procesele electrochimice de oxidare-reducere într-un electrolit sub acțiunea unui curent electric constant.

Conform compoziției electrolitului, galvanizarea este împărțită în trei tipuri: acid, cianură și alcalină.

Cel mai frecvent utilizat metoda de aplicare a stratului de zinc pentru slabit electroliți acide, în special pentru fier și oțel părți ale configurației complexe. Produsele realizate din oțel carbon și aliaje cu un strat de zinc expus la mai puțin de apariție a fragilizarea hidrogenului, și se obține aspect excelent, cu efect decorativ excelent într-o gamă largă de culori.

Protecție suplimentară pentru galvanizare

Efectul de protecție al acoperirilor de zinc depinde de grosimea sa, care, atunci când este galvanizată, este de numai 5 μm și de natura electrolitului.

În unele cazuri, proprietățile protectoare ale stratului de zinc sunt crescute prin pasivare, fosfatare sau vopsire.

Pasivarea (cromarea) - tratarea chimică a produselor în soluții cu acid cromic sau sărurile acestuia, ca urmare a formării de filme cromate pe suprafață. Acest proces îmbunătățește nu atât proprietățile de protecție ca și cele decorative, deoarece, ca urmare, luciul stratului de acoperire crește și poate fi colorat în culori diferite.

Când se utilizează fosfatarea (tratarea în săruri de acid fosforic) a produselor galvanizate, se formează o peliculă de fosfat pe suprafața filmului. După fosfatare, vopselele pot fi aplicate în continuare.

Etape de galvanizare galvanică

În procesul de galvanizare, galvanizarea constă în mai multe procese tehnologice, fiecare dintre acestea fiind completat prin clătire cu apă într-o baie de curgere sau prin metoda de spălare a pensulelor.

În primul rând, produsele sunt curățate temeinic de rugina, cântare, grăsime de proces, reziduuri de răcire sau vopsea și degresate în soluții alcaline. Apoi, degresarea electrolitică are loc.

După aceea gravat într-o soluție apoasă de acid clorhidric în care suprafața finală este curățată, fără a perturba stratul de suprafață și de decapare apare - activare înainte de aplicarea stratului de zinc. Numai atunci este zincificarea reală.

Ulterior, dacă este necesar, produsele sunt clarificate și curățate de pelicula de oxid într-o soluție apoasă de acid azotic, apoi prin fosfatare, pasivare și uscare.

Când se galvanizează diferite produse, pot fi efectuate operații suplimentare. De exemplu, benzi înainte de zincare deconectați, sudați capetele, conduceți, după care uleiul și bobina.

Echipamente de galvanizare

Linia galvanică - aceasta este o anumită secvență de băi de spălare și proces, în care se creează un strat de zinc cu mai multe straturi, cu proprietățile funcționale necesare.

În funcție de volumul producției, se utilizează echipamente cu diferite grade de mecanizare. La întreprinderile mari sunt instalate linii mecanizate cu comandă automată. Există linii cu control manual parțial sau integral, precum și mini-linii.

line galvanizarea constă nu numai din băile. Acesta include sisteme de transport de diferite modele, echipamentul necesar pentru tratarea apelor reziduale, echipament auxiliar, care include mijloace pentru galvanizare, elemente de încălzire, schimbătoare de căldură, catod și anod.

În echipamente suplimentare include sisteme de ventilație, camere de uscare și dulapuri, echipamente frigorifice, unități de filtrare, echipamente pentru obținerea demodelor, pompe.

Electroliți pentru galvanizare

Pentru galvanizarea galvanică, în funcție de scopul produsului, sunt utilizați electroliți, care sunt împărțiți în două grupe principale.

Electroliții în care zincul este sub formă de ioni hidratați simple se numesc acide simple. Aceste soluții borftoristovodorodnye, sulfat și clorură.

Complexele complexe complexe acid și alcalin conțin zinc în ioni complexi cu încărcături pozitive și negative. Acestea sunt amoniac, pirofosfat, cianură și alte soluții.

Pe baza căreia se utilizează electrolitul, viteza de precipitare depinde în primul rând și apoi calitatea precipitării zincului pe produs (catod).

Din electroliții complexi, zincul se situează pe catodul cu împrăștiere în ioni mari. Pe măsură ce densitatea curentului crește, randamentul metalului scade, iar randamentul de hidrogen crește.

Prin urmare, galvanizarea în electroliți complexe se realizează la o densitate scăzută a curentului, iar stratul de acoperire se dovedește a fi foarte înalt, cu granulație fină și uniformă.

In electroliți slab acide de zinc galvanic simplu, la domiciliu, inclusiv, trece la densitate mare de curent, cu o mai mare decât atunci când se utilizează rata de soluții complexe. Aspectul produselor obținute este bună, dar acoperirea nu este foarte înaltă calitate și este adecvat numai pentru produse cu forme simple.

Galvanizarea galvanică

Procesul tehnologic de galvanizare directă are loc într-o baie cu electrolit. Acesta a omis din produsele de negru de metal, care este alimentat prin electrozi speciali un curent electric (catod) și zinc pur sau sub formă de plăci de bile ambalate în secțiuni cu ochiuri speciale (anod).

In timpul reacției electrochimice sub influența unei densități de curent electric 1 până la 5 A zinc / dm dizolvat în electrolit și apoi ionii săi sunt depuși pe catod, pentru a forma o grosime de placare de 4-25 microni.

Cu ajutorul acestei tehnologii se obțin elemente de fixare (șuruburi și piulițe) cu o acoperire uniformă și strălucitoare.

Linia de galvanizare automată de zincare

linia de galvanizare modernă - este o linie complet automatizat, care efectuează toate etapele de acoperire, inclusiv sudura si degresarea unor produse de calitate de diferite funcții și de configurare.

linie automată constă în general dintr-un set de bai tehnologice de placare, redresoare modulare, de încărcare / descărcare, cabina de echipamente de transport, Echipare de ventilație, alimentare cu apă și evacuare a apelor uzate, cadru metalic cu scara de întreținere.

Băile galvanice pot fi făcute din oțel inoxidabil, oțel, căptușite cu materiale polimerice sau cauciuc. Băile moderne, sudate din polimeri de foi, înlocuiesc tot mai mult recipientele metalice. Alegerea materialului pentru baie depinde de compoziția și concentrația electrolitului și de temperatura de funcționare.

Comunicațiile de sisteme de alimentare cu apă și de canalizare și în cele mai multe cazuri de ventilație sunt situate sub bai și sunt, de asemenea, fabricate din polipropilenă.

Dimensiunile liniei sunt determinate de performanța și dimensiunile acesteia băi galvanice.

Galvanizarea galvanică are loc cu formarea de canalizare cu o concentrație ridicată de ioni de metale grele. Prin urmare, acestea sunt apărate, filtrate, neutralizate, precipitații chimice, sorbția și alte procese sunt utilizate în rezervoarele din polimeri de inginerie.

Acoperire zinc electrolitică la domiciliu

Galvanizarea galvanică, produsă manual, începe cu alegerea materialelor. Electrolitul poate fi o soluție de clorură de zinc și acid clorhidric în apă distilată. Acesta este așa-numitul acid de lipit, cel mai adesea folosit acasă. Mecanicii au murat zincul în acid sulfuric pentru a obține un electrolit ZnSO₄, dar acest proces este periculos, deoarece hidrogenul exploziv și căldura sunt eliberate în timpul reacției. În electrolit, în nici un caz nu ar trebui să existe un precipitat de cristale de sare nedizolvate.

zinc pur pot fi achiziționate într-un magazin de reactivi chimici sau la radio, și pot fi obținute de la bateriile de sare sau siguranțe, păstrate din Uniunea Sovietică.

Baia galvanică poate fi un recipient din sticlă sau plastic. Suporta trepieduri pentru anod si catod. Anodul este o placă de zinc, la care un plus este conectat de la sursa de alimentare. Cu cât anodul este mai mare, cu atât uniformitatea stratului de acoperire va fi pe catod, produsul pe care se va aplica stratul de protecție. Anodii pot fi mai mulți, pot fi plasați în jurul catodului la aceeași distanță, astfel încât suprafața sa să fie acoperită cu zinc în mod egal și simultan din toate părțile. Un "minus" al sursei de alimentare este conectat la catod.

Chiar și atunci când la domiciliu au făcut galvanizare tehnologia placare includ în mod necesar curățarea și degresarea pieselor, precum și activarea acestuia într-o soluție de acid.

Zincifierea reală apare atunci când anozi și catodi Electrolitul este închis și circuitul electric este închis. Cu cât procesul durează mai mult, cu atât stratul de zinc este mai gros pe produs.

Prin galvanizarea galvanică, stratul de protecție al produselor devine precis, uniform și neted, cu un efect decorativ. Se utilizează atât în ​​industrie, cât și acasă, în ciuda faptului că este necesară tratarea apelor reziduale provenite din deșeuri periculoase pentru mediul înconjurător.